Биологические методы

Токсикологическое и экологическое нормирование

3 группы докум-тов в России: 1) Санитарно-гигиенич. норматив. док-ты (включают нормативы ПДК вредных ве-в в воздухе рабоч. зоны, атм. воздуха, воды, почвы, прод. питания, товаров народного потребления + допускают ВДК. ПДК и ВДК отражают санитарно-гигиеническую оценку состояния окр. среды); 2) Отраслевые нормативы воздейств. на окр. среду (это нормативы предельн. и удельн. техноген. нагрузки с учетом специфики производства и региона. Туда входят нормы и правила проектирования для различных типов предприятий. ПД сбросы и выбросы рассчитываются по специальным методикам с учетом разбавления и вклада др. источников. ПДВ и ПДС заносятся в паспорт предприятия по охране окр. среды. Нормативы ПДК, ПДС и ПДВ не учитывают проблемы защиты экосистемы и не гарантируют сохранения видового разнообразия, структуры биоценозов в услов. антропог. воздействия; 3) Экологические нормативы – определяют допустимые антропоген. нагрузки, не нарушающиие устойчивого функционирования экосистемы.

Экотоксикология – науч. направление на стыке химии, биологии и экологии и медицины, целью явл. сохранение стабильности и основных фу-ций экосистем. Задачи экотоксикологии: *Выявление степени вредного воздействия антропог. факторов на экосистему; *Выявление изменений видового состава и фу-ций экосистем под воздействием вредных факторов; *Экологическое нормирование техногенных факторов в природных средах; *Разработка мероприятий по сохранению ненарушенных и восстановлению пострадавших экосистем. Экологич. нормирование опирается на ПДН (для расчета нужно знать ассимиляционную емкость экосистемы, но иногда исп. ПДК).

ПДН выражают в величинах m или V загрязнения на единицу времени.

Ассимиляционнуая емкость экосистемы – max кол-во загрязнения, кот. может поступить за единицу времени в экосистему, претерпеть там определенные превращения без нарушения функционирования экосистемы.

Методология санитарно-гигиенического нормирования

Методологической основой для разраб. санит.-гигиен. нормативов явл. исследования и методы токсикологии. В ней действие вредного в-ва выраж. в виде дозы, т.е. в виде m в-ва, отнесенной к m тела (мг/кг), либо в виде m в-ва, отнесенной к единице объема воды, воздуха или почвы. Для обоснования гигиенич. нормативов исп. зависимости токсичного воздействия на орг-м от конц. и времени.

Смертельная доза – доза или конц. токсичного в-ва, вызывающая определенный % гибели тест-объекта (LD 50, LC 50). Абсолютная сметрельная доза – доза, вызывающая гибель всех тест-объектов (LD 100, LC 100). СD 50 – конц. в-ва, вызыв. гибель 50% клеток. PD 50 – порог острого воздействия (доза, вызыв. начальное поражение у 50% тест-объектов). LC 0 – min порог чувствительности при кот. отмечают специфические тест-реакции. Lim sp – лимит специфического действия (конц. при кот. отмечается начало патологического воздействия). Lim ch – предел хронич. действия (конц. при кот. вызывается хроническое воздействие на организм). Вредные в-ва, воздействуя на организм могут оказать острое и хроническое воздействие. Острое проявляется после однократного контакта с токсичным в-вом, а хроническое-в результате систематических контактов и не приводит к острому. Поэтому часто для вредных в-в устанавливают 2 значения ПДК (при остром и при хроническом. Хроническое ниже, чем острое).

Токсикологические исследования начинаются с проведения острого опыта, в кот. устанавливаются величины LD 100 и LD 50. Острые опыты проводят на животных, водорослях, простейших. Далее проводят хронический эксп-нт, в кот. устанавливают max недействующую дозу в-ва. Исходя из острого и хронич. опытов в-ва классифицируют по токсичности. Параметры токсичности для разных видов млекопит. и тест-объектов могут различ. на неск. порядков, поэтому величину ПДК получают исходя из предела хронич. действия и LD50.

Показатель	ЕИ	Классы опасности
		Чрезвычайн.	Высоко.	Умерен.	Мало.
ПДК	Мг/м3	< 0,1	0,1 - 1	1,1 - 10	> 10
LD50 (желуд.)	Мг/кг	< 15	15 - 150	151 – 5000	> 5000
LD50 (кожа)	Мг/кг	< 100	100 – 500	501 – 2500	> 2500
LD50 (возд.)	Мг/м3	< 500	500 – 5000	5100-50 000	> 50 000

Помимо токсич. воздействия есть другие:

Цитотоксическое – изменение проницаемости клеточ. мембран и нарушение функцион. св-в ферментных систем клеток; Мутагенное – генетические изменения в орг-ме; Канцерогенное – способность вызывать злокач. опухоли; Аллергенное – способность вызывать аллергические р-ции в орг-ме; Гоннадотоксическое – способность в-ва нарушать развитие половых клеток. Определение ПДК явл. долгой и труд. работой. Определение канцерогенности и токсичности одного в-ва традицион. методами с исп. животных требует более 800 особей и более 3 лет работы. Др. сложности в определении ПДК связаны с различными путями поступления вредных в-в в организме влиянием др. физич., хим., и биологич. факторов и проблемами этич. хар-ра.

Нормирование загразняющ. в-в в объектах окр. среды

Нормирование загр. в-в в воздухе

Для каждого вред. в-ва устанавливается два ПДК в воздухе: ПДК рабочей зоны – конц., кот. не может вызывать заболеваний у рабочих и их детей при работе не более 41 часа в неделю в течение всего рабочего стажа; ПДК атмос. воздуха – предельная конц., кот. на протяжении всей жизни чел. не должна оказывать вредного воздействия. ПДК рабоч. зоны > ПДК атм.возд.

При нормировании в-в в воздухе выделяют max разовую ПДК (допускает срок воздействия до 30 минут) и средесуточную ПДК (до 24 часов). Сущ. различные методологические схемы, кот. позволяют определить параметры хронич. токсичности, в основе кот. лежит закон log развития эффектов от конц. в-ва: lgC = lgC₀+a*lgT. При проведении хронич. опытов моделируются условия для долгого контакта орг-ма с токсичным в-вом. Для этого лабор. животное подвергается круглосуточному воздействию ингаляционному воздействию 3-4 месяца с разн. конц. в-ва. Пороговая конц. устанавливается по способности в-ва вызывать токсический эффект при попадании в кровь. Чаще всего именно эту величину принимают за ПДК в атм. воздухе.